一種模壓成型方法及增強塑膠及該方法專用的貼面材料

基本介紹

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專利背景

玻璃纖維玻璃鋼

發明內容

專利目的

技術方案

一種增強塑膠的模壓成型方法，包含製備模塑膠和進行模壓的步驟，還包含製備貼面材料的步驟：

在不飽和聚酯樹脂中加入多種助劑，混合均勻形成樹脂糊，所述助劑包含：引發劑、內脫模劑、無機填料、苯乙烯、偶聯劑，將不飽和聚酯樹脂的質量定為100份，則各助劑的質量份數分別為：引發劑1～2；內脫模劑2～4；無機填料60～150；苯乙烯3～15；偶聯劑1～2。將所述的樹脂糊均勻塗敷在紙上，然後在105～130攝氏度下進行預固化及乾燥，使所述樹脂糊的固化度達到80～85％，成為所述的貼面材料，所述的模壓步驟包含投料步驟，在該投料步驟中，將製得的所述貼面材料鋪在模具的表面，再將採用常規方法製成的模塑膠投料至模具內，投料面積為製品正投影面積的50～100％，在完成模壓步驟之後，所述的模塑膠形成由樹脂基材和分散在該基材中的玻璃纖維所構成的結構層，所述的貼面材料形成附著在所述結構層表面的表面層。

所述的紙為水性紙或原紙，且每平方米的質量為60～100克。在每平方米的紙上所塗敷的樹脂糊質量為80～100克。

所述的助劑還包含質量份數為1～20的低收縮添加劑，該低收縮添加劑選自聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種。所述的不飽和聚酯樹脂為間苯樹脂或乙烯樹脂。所述的引發劑為氧化苯甲酸叔丁酯/過氧化2-乙基已酸叔丁酯複合引發劑體系，氧化苯甲酸叔丁酯與過氧化2-乙基已酸叔丁酯的質量比為（0.7～0.8:（0.3～0.2）。所述的內脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣。所述的填料選自粒徑小於13微米的氫氧化鋁微粉或粒徑小於18微米的滑石粉。

上述技術方案中所提出的成型方法，僅需經過模壓工序就能生產出表觀質量好的增強塑膠，工序省、成本低、工藝控制相對較簡單。

為達到該發明目的之二，採取如下的技術方案：所述的增強塑膠包含由樹脂基材和分散在該基材中的玻璃纖維所構成的結構層，還包含附著在所述結構層表面的表面層，所述的增強塑膠採用包含如下步驟的方法製得：

a、採用常規方法製備模塑膠；

b、製備貼面材料：在不飽和聚酯樹脂中加入多種助劑，混合均勻形成樹脂糊，所述助劑包含：引發劑、內脫模劑、無機填料、苯乙烯、偶聯劑，將不飽和聚酯樹脂的質量定為100份，則各助劑的質量份數分別為：引發劑1～2；內脫模劑2～4；無機填料60～150；苯乙烯3～15；偶聯劑1～2。將所述的樹脂糊均勻塗敷在紙上，然後在105～130攝氏度下進行預固化及乾燥，使所述樹脂糊的固化度達到80～85％，成為所述的貼面材料；

c、採用常規方法進行模壓，在該模壓步驟中包含一投料步驟，在該投料步驟中，將製得的所述貼面材料鋪在模具的表面，再將所述的模塑膠投料至模具內，投料面積為製品正投影面積的50～100％。

在完成步驟c之後，所述的模塑膠形成所述的結構層，所述的貼面材料形成所述的表面層。

根據上述方案實施的增強塑膠，玻璃纖維不會摻入其表面層，從而大大提高了其表觀質量。

為達到該發明目的之三，採取如下的技術方案：

在不飽和聚酯樹脂中加入多種助劑，混合均勻形成樹脂糊，所述助劑包含：引發劑、內脫模劑、無機填料、苯乙烯、偶聯劑，將不飽和聚酯樹脂的質量定為100份，則各助劑的質量份數分別為：引發劑1～2；內脫模劑2～4；

無機填料60～150；苯乙烯3～15；偶聯劑1～2。將所述的樹脂糊均勻塗敷在紙上，然後在105～130攝氏度下進行預固化及乾燥，使所述樹脂糊的固化度達到80～85％，成為所述的貼面材料。

在通常的模壓步驟中，採用該貼面材料鋪在模具表面，然後再投入通常的模塑膠，使得在模壓之後，貼面材料形成附著在結構層表面的表面層，這樣就能解決所製得的增強塑膠表觀質量不佳的問題，避免玻璃纖維等填料進入表面層。

附圖說明

附圖1為增強塑膠的剖視圖；其中：1、結構層；2、表面層。

圖1

技術領域

《一種模壓成型方法及增強塑膠及該方法專用的貼面材料》涉及一種增強塑膠的模壓成型方法，以及一種採用該方法製得的玻璃纖維增強塑膠，還涉及一種在該模壓成型方法中專用的貼面材料。

權利要求

1.一種增強塑膠的模壓成型方法，包含製備模塑膠和進行模壓的步驟，其特徵在於：該模壓成型方法還包含製備貼面材料的步驟：在不飽和聚酯樹脂中加入多種助劑，混合均勻形成樹脂糊，所述助劑包含：引發劑、內脫模劑、無機填料、苯乙烯、偶聯劑，將不飽和聚酯樹脂的質量定為100份，則各助劑的質量份數分別為：引發劑1〜2；內脫模劑2〜4；無機填料60~150；苯乙烯3〜15；偶聯劑1〜2。所述的不飽和聚酯樹脂為間苯樹脂或乙烯樹脂；所述的引發劑為氧化苯甲酸叔丁酯/過氧化2-乙基己酸叔丁酯複合引發劑體系，氧化苯甲酸叔丁酯與過氧化2-乙基己酸叔丁酯的質量比為（0.7〜0.8）:（0.3-0.2）；所述的內脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣，將所述的樹脂糊均勻塗敷在紙上，然後在105〜130攝氏度下進行預固化及乾燥，使所述樹脂糊的固化度達到80〜85%，成為所述的貼面材料，所述的模壓步驟包含投料步驟，在該投料步驟中，將製得的所述貼面材料鋪在模具的表面，再將採用常規方法製成的模塑膠投料至模具內，投料面積為製品正投影面積的50〜100%，在完成模壓步驟之後，所述的模塑膠形成由樹脂基材和分散在該基材中的玻璃纖維所構成的結構層（1），所述的貼面材料形成附著在所述結構層表面的表面層（2）。

2.根據權利要求1所述的增強塑膠的模壓成型方法，其特徵在於：所述的紙為水性紙或原紙，且每平方米的質量為60〜100克。

3.根據權利要求1所述的增強塑膠的模壓成型方法，其特徵在於：所述的助劑還包含質量份數為1〜20的低收縮添加劑，該低收縮添加劑選自聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的增強塑膠的模壓成型方法，其特徵在於：在每平方米的紙上所塗敷的樹脂糊質量為80〜100克。

5.根據權利要求1所述的增強塑膠的模壓成型方法，其特徵在於：所述的填料選自粒徑小於13微米的氫氧化鋁微粉或粒徑小於18微米的滑石粉。

6.一種通過模壓成型方法製造的增強塑膠，包含由樹脂基材和分散在該基材中的玻璃纖維所構成的結構層（1），其特徵在於：該增強塑膠還包含附著在所述結構層（1）表面的表面層（2），所述的增強塑膠採用包含如下步驟的方法製得：

a、採用常規方法製備模塑膠；

b、製備貼面材料：在不飽和聚酯樹脂中加入多種助劑，混合均勻形成樹脂糊，所述助劑包含：引發劑、內脫模劑、無機填料、苯乙烯、偶聯劑，將不飽和聚酯樹脂的質量定為100#，則各助劑的質量份數分別為：引發劑1〜2；內脫模劑2〜4；無機填料60~150；苯乙烯3〜15；偶聯劑1〜2。所述的不飽和聚酯樹脂為間苯樹脂或乙烯樹脂；所述的引發劑為氧化苯甲酸叔丁酯/過氧化2-乙基己酸叔丁酯複合引發劑體系，氧化苯甲酸叔丁酯與過氧化2-乙基己酸叔丁酯的質量比為（0.7〜0.8）:（0.3-0.2）；所述的內脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣，將所述的樹脂糊均勻塗敷在紙上，然後在105〜130攝氏度下進行預固化及乾燥，使所述樹脂糊的固化度達到80〜85%，成為所述的貼面材料，

c、採用常規方法進行模壓，在該模壓步驟中包含一投料步驟，在該投料步驟中，將製得的所述貼面材料鋪在模具的表面，再將所述的模塑膠投料至模具內，投料面積為製品正投影面積的50〜100%，在完成步驟c之後，所述的模塑膠形成所述的結構層（1），所述的貼面材料形成所述的表面層（2）。

7.一種在如權利要求1所述的模壓成型方法中專用的貼面材料，其特徵在於：所述的貼面材料採用如下方法製得：在不飽和聚酯樹脂中加入多種助劑，混合均勻形成樹脂糊，所述助劑包含：引發劑、內脫模劑、無機填料、苯乙烯、偶聯劑，將不飽和聚酯樹脂的質量定為100份，則各助劑的質量份數分別為：引發劑1〜2；內脫模劑2〜4；無機填料60~150；苯乙烯3〜15；偶聯劑1〜2。所述的不飽和聚酯樹脂為間苯樹脂或乙烯樹脂；所述的引發劑為氧化苯甲酸叔丁酯/過氧化2-乙基己酸叔丁酯複合引發劑體系,氧化苯甲酸叔丁酯與過氧化2-乙基己酸叔丁酯的質量比為（0.7〜0.8）:（0.3-0.2）；所述的內脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣，將所述的樹脂糊均勻塗敷在紙上,然後在105〜130攝氏度下進行預固化及乾燥，使所述樹脂糊的固化度達到80〜85%，成為所述的貼面材料。

實施方式

實施例1

按照如下步驟進行玻璃纖維增強塑膠的模壓成型：

（1）按照如下配方（質量份數）配製樹脂糊：樹脂基材：乙烯基樹脂100；低收縮添加劑：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）15；引發劑：過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）1；內脫模劑：硬脂酸鋅2；無機填料：氫氧化鋁微粉60；偶聯劑1。

將上述原料混合均勻製得樹脂糊後，再加入6份苯乙烯以調節粘度，使樹脂糊適當稀釋。

（2）將上述樹脂糊均勻塗敷在具有彩色紋理的原紙上，樹脂糊與原紙的質量比大致為1:1。

（3）將塗敷了樹脂糊的原紙送入120攝氏度左右的烘道內進行預固化，確保其固化率達到80％，即製得模壓專用的貼面材料。

（4）模壓：該實施例所要製備的是整體衛浴的壁板。在投料步驟中，將製得的貼面材料首先鋪在模具的表面，令其正面朝向模具，然後將片狀模塑膠（SMC片料）層疊在貼面材料的背面，投料面積為成品正投影面積的60％。該實施例採用1000T壓力機進行模壓，模具正反面的溫度分別為137攝氏度和128攝氏度，模壓壓力選擇22兆帕，成型時間180秒，最終製品的厚度為3毫米。模壓完成後進行修邊，整理製品周邊的溢料。

該實施例所獲得的成品表觀效果很好，但以PMMA作為低收縮添加劑來減緩表面的收縮率，其成本較高。

實施例2

按照如下步驟進行玻璃纖維增強塑膠的模壓成型：

（1）按照如下配方（質量份數）配製樹脂糊：樹脂基材：間苯樹脂100；引發劑：過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）1；內脫模劑：硬脂酸鋅2；無機填料：氫氧化鋁微粉80；偶聯劑1。

將上述原料混合均勻製得樹脂糊後，再加入8份苯乙烯以調節粘度，使樹脂糊適當稀釋。

（2）將上述樹脂糊均勻塗敷在具有彩色紋理的原紙上，樹脂糊與原紙的質量比大致為1:1。

（3）將塗敷了樹脂糊的原紙送入120攝氏度左右的烘道內進行預固化，確保其固化率達到80％，即製得模壓專用的貼面材料。

（4）模壓：在投料步驟中，將製得的貼面材料首先鋪在模具的表面，令其正面朝向模具，然後將片狀模塑膠（SMC片料）層疊在貼面材料的背面，投料面積為成品正投影面積的80％。該實施例採用1000T壓力機進行模壓，模具正反面的溫度分別為145攝氏度和138攝氏度，模壓壓力選擇18兆帕，成型時間175秒，最終製品的厚度為3毫米。模壓完成後進行修邊，整理製品周邊的溢料。

該實施例所獲得的成品表觀效果很好，但由於樹脂糊中氫氧化鋁微粉的含量較高，導致樹脂糊的粘度也較高，必須添加更多的苯乙烯進行稀釋，才能減緩表面收縮率。由於氫氧化鋁微粉和苯乙烯的成本與PMMA相比是比較低的，因此與實施例1相比，實施例2的製造成本大幅下降，可以用來生產大面積的裝飾類面板材料。

實施例3

按照如下步驟進行玻璃纖維增強塑膠的模壓成型：

（1）按照如下配方（質量份數）配製樹脂糊：樹脂基材：間苯樹脂100；引發劑：過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）1；內脫模劑：硬脂酸鋅4；無機填料：氫氧化鋁微粉100；偶聯劑1.2。

將上述原料混合均勻製得樹脂糊後，再加入9份苯乙烯以調節粘度，使樹脂糊適當稀釋。

（2）將上述樹脂糊均勻塗敷在具有彩色紋理的原紙上，樹脂糊與原紙的質量比大致為1:1。

（3）將塗敷了樹脂糊的原紙送入120攝氏度左右的烘道內進行預固化，確保其固化率達到80％，即製得模壓專用的貼面材料。

（4）模壓：該實施例所要製備的是整體衛浴的壁板。在投料步驟中，將製得的貼面材料首先鋪在模具的表面，令其正面朝向模具，然後將片狀模塑膠（SMC片料）層疊在貼面材料的背面，投料面積為成品正投影面積的95％。該實施例採用1000T壓力機進行模壓，模具正反面的溫度分別為160攝氏度和150攝氏度，模壓壓力選擇20兆帕，成型時間170秒，最終製品的厚度為3毫米。模壓完成後進行修邊，整理製品周邊的溢料。

與實施例2相比，實施例3的模壓溫度高，固化塊，縮短了模壓步驟的成型時間，能夠提高生產效率。

實施例4

按照如下步驟進行玻璃纖維增強塑膠的模壓成型：

（1）按照如下配方（質量份數）配製樹脂糊：樹脂基材：乙烯基樹脂100；複合引發體系2；內脫模劑：硬脂酸鋅3；無機填料：氫氧化鋁微粉120；偶聯劑1.5。

所述的複合引發體系由質量比為1.1:0.4的過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）與過氧化乙基已酸叔丁酯（TBPO）組成。

將上述原料混合均勻製得樹脂糊後，再加入12份苯乙烯以調節粘度，使樹脂糊適當稀釋。

（2）將上述樹脂糊均勻塗敷在具有彩色紋理的原紙上，樹脂糊與原紙的質量比大致為1:1。

（3）將塗敷了樹脂糊的原紙送入120攝氏度左右的烘道內進行預固化，確保其固化率達到80％，即製得模壓專用的貼面材料。

（4）模壓：該實施例所要製備的是整體衛浴的壁板。在投料步驟中，將製得的貼面材料首先鋪在模具的表面，令其正面朝向模具，然後將片狀模塑膠（SMC片料）層疊在貼面材料的背面，投料面積為成品正投影面積的90％。該實施例採用1000T壓力機進行模壓，模具正反面的溫度分別為150攝氏度和142攝氏度，模壓壓力選擇25兆帕，成型時間165秒，最終製品的厚度為3毫米。模壓完成後進行修邊，整理製品周邊的溢料。

該實施例中，樹脂糊內的氫氧化鋁微粉、苯乙烯含量都很高，以此來調節製品表面的收縮率，改善表觀質量。以乙烯基樹脂作為樹脂基材，其製品的耐老化、防水、防霉性能都比較好，機械強度也明顯提高。

實施例5

按照如下步驟進行玻璃纖維增強塑膠的模壓成型：

（1）按照如下配方（質量份數）配製樹脂糊：樹脂基材：間苯樹脂100；複合引發體系1；內脫模劑：硬脂酸鋅3；無機填料：氫氧化鋁微粉150；偶聯劑1.2。

所述的複合引發體系由質量比為1.1:0.4的過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）與過氧化乙基已酸叔丁酯（TBPO）組成。

將上述原料混合均勻製得樹脂糊後，再加入15份苯乙烯以調節粘度，使樹脂糊適當稀釋。

（2）將上述樹脂糊均勻塗敷在具有彩色紋理的原紙上，樹脂糊與原紙的質量比大致為1:1。

（3）將塗敷了樹脂糊的原紙送入120攝氏度左右的烘道內進行預固化，確保其固化率達到80％，即製得模壓專用的貼面材料。

（4）模壓：該實施例所要製備的是整體衛浴的壁板。在投料步驟中，將製得的貼面材料首先鋪在模具的表面，令其正面朝向模具，然後將片狀模塑膠（SMC片料）層疊在貼面材料的背面，投料面積為成品正投影面積的90％。該實施例採用1000T壓力機進行模壓，模具正反面的溫度分別為150攝氏度和142攝氏度，模壓壓力選擇22兆帕，成型時間170秒，最終製品的厚度為3毫米。模壓完成後進行修邊，整理製品周邊的溢料。

該實施例中，採用滑石粉作為無機填料，並且含量非常高，因此樹脂糊的粘度也很高，故需加入更多的苯乙烯進行稀釋。採用滑石粉來調節表面收縮率的成本比較低。

附圖1為增強塑膠製品的剖視圖。採用《一種模壓成型方法及增強塑膠及該方法專用的貼面材料》所述的方法實施的增強塑膠具備結構層1和表面層2。結構層1採用普通方法製備的模塑膠模壓而成，包括BMC/SMC/DMC各種模塑膠。表面層2則由貼面材料壓成。玻璃纖維全部存在於結構層1中，不會在模壓過程中滲入表面層2，因此不會由於玻璃纖維的存在而影響到製品正面的表觀質量。

並且採用具有彩色花紋或印花的紙張作為製造貼面材料的原料，能夠製得表面具備各種花紋的成品，或者達到真實木紋及石材的效果。而在製造過程中無需增加額外的表面塗膜處理工序，縮短了製造工序，節約了成本。

榮譽表彰

2013年，《一種模壓成型方法及增強塑膠及該方法專用的貼面材料》獲得第八屆江蘇省專利項目獎優秀獎。